线粒体-细胞核逆行信号的通讯作用

线粒体是细胞的主要能量生产者，也是细胞的信号中枢，还参与许多生理病理过程，包括细胞凋亡、炎症、氧化应激、神经元病变、肿瘤发生发展等。线粒体是半自主的细胞器，其功能的发挥依赖于细胞核的支持，线粒体的生物发生和线粒体稳态的维持受到核基因组的严格控制，两者形成信号相互作用网络，通过通讯交流来调节细胞的能量代谢、基因表达以及功能状态。线粒体损伤或出现功能障碍时，会将信号传递到细胞核，从而激活适应性的转录，调控多种核转录因子，影响核内基因的表达，调节细胞的代谢状态。这种由线粒体向细胞核传递的信号被称为“线粒体-细胞核逆行信号”。由于线粒体相关疾病具有高度的异质性，但终究会造成能量的缺损，这种缺损的后果首先反映在肌肉、神经等高能耗部位。因此，线粒体功能障碍导致的疾病往往是肌病、神经退行性疾病、代谢性疾病和肿瘤。线粒体效率较低，出现功能障碍、表观遗传修饰、线粒体代谢中间产物、线粒体DNA的释放和识别激活cGAS-STING信号通路等，都会促进肿瘤发生发展。通过研究线粒体向细胞核发送逆行信号的触发因素、主要分子途径以及调控网络，不仅可以加深对细胞内信号传递的理解，还可以揭示肿瘤、神经退行性疾病和2型糖尿病等多种疾病的发病新机制。本文综述了线粒体和细胞核之间已知的逆行信号通路，其通讯功能作用及通讯失调后的病理后果，通过靶向调控线粒体逆行信号所涉及的主要分子和蛋白质，可能为这些疾病的治疗提供新策略。